ロボット統合補助具

Introduction

このドキュメントは、機械上のロボットと次世代制御（NGC）の統合を支援することを目的としています。Haasサービスおよびアプリケーション担当者は、CNC機械が正しく動作することの確認のお手伝いをします。Haasの担当者は、ロボットの構成やロボットセルのセットアップには責任を負いません。ロボットのアプリケーションを支援するには、常にロボットインテグレーターに相談してください。

危険：一部の整備手順は、危険または生命を脅かす可能性があります。完全に理解していない手順は試みないでください。手順について疑問をお持ちの場合は、HAAS ファクトリーアウトレット（HFO）にご連絡の上、サービス技術者の訪問を手配してください。

機械要件

機械には、NGCソフトウェアバージョン100.16.000.1030以降が必要です。
P/N：93-MFININ これは内部のM-Fin functionケーブルです。
P/N：CNC これはの外部の15フィートM-Fin function ケーブルです。30フィートのケーブル注文の場合 P/N：CNC30.
P/N：93-1157 8M option. このキットはNGC制御に8つの追加M-codesユーザーリレーを追加します。
注意： 機械にが装備されている場合、それはすでに8M PCB optionがインストールされています。non-servo autodoor装備のミルの操作には、使用可能な8つのユーザーリレーのうち4つを使用します。non-servo autodoor装備の旋盤の操作には、使用可能な8つのユーザーリレーのうち2つを使用します。さらに多くのユーザーリレーが必要な場合は、2次8M PCBを取り付けることができます。 8Mオプション - インストールを参照してください。
P/N：93-2889 ユーザーリレーと端子プラグ接続子ーキット。お手持ちの機械にI/O PCB P/N 34-3490Bが取り付けられている場合は、このキットを注文してください。
Probe option
Autodoor option、またはドアを開くためのデバイス。

Robot Cell

ロボットの場所：

ロボットセルの領域を選択します。
床の機器の配置図を作成します。通常のメンテナンスアクセスのために、各CNC機械のすべての側面に3フィート（1 m）のスペースが推奨されます。

この図は、典型的なロボットセルを示しています。CNC機械は、ロボットを中央に置いた半円形状に配置されます。

注意： ロボットは0〜360度回転するように作られています。ロボットはゼロ（0度）マークを過ぎて回転はできません。ロボットセルを設計するときは、このことを考慮してください。ロボットが進入しない領域にゼロ（0度）の位置を置きます。

A - CNC機械A
B - CNC機械B
C - CNC機械C
D - ロボット
E - 完成部品
F - 未完成部品
G - オプションのステーション1
G - オプションのステーション2

能力

未完成品の大きさ・重さに十分対応できるロボットを選定してください。

チップ取出し

多くの機械には、チップをレセプタクルに入れるコンベヤまたはオーガーがあります。レセプタクルがロボットセル内にある場合は、これらのチップを取り外す手順が必要です。

防御：

人がロボットセルに近づかせない恒久的な構造を設置する必要があります。この構造は非常に重要です。
構造の入り口には物理的および電子ロックを取り付ける必要があります。

注意：物理的ロックのキーへのアクセスは許可された担当者にのみ与えるようにしてください。電子ロックは、構造ドアが開いたときにロボットを停止する信号を送信する必要があります。

グリッパー

ロボットアームには、グリッパー用の標準の取り付けポイントがあります。
グリッパーは通常、特定の未完成部品を保持するように作られています。グリッパーが加工プロセス中に部品を変更する際には未完成の部品を移動できるということを確認してください。

材料の移動とオプションのステーション

ロボットが未完成の部品を拾い上げ、完成した部品を置くことができる場所を含めます。一部のアプリケーションでは、部分的に完成した部品を置く場所が必要になる場合があります。その位置を変更したり、CNC機械を待ったりするためです。通常、これは頑丈な台です。
スタンドは、セルの他の場所で作業するロボットの動きを妨げないようにしてください。

工具寿命

ロボットセルを操作するときには、工具の使用時間を考慮に入れてください。
工具を調べて交換する時間をスケジュールする必要があります。Haasアドバンストツールマネージメントを使用して、工具のメンテナンス間のインターバルを伸ばします。この機能により、バックアップ工具が持てるようになります。この機能はHaasのミルと旋盤に標準装備されています。

保持具：ミル：

顧客は保持用固定具とセンサーを提供する必要があります。

注意： 空気圧固定具は、150psi（10.3bar）未満の圧力が推奨されます。

保持具：旋盤

お客様は保持用固定具とセンサーの提供が必要となります。
チャックセンサーはクーラントコレクターに取り付けることができます。チャックが完全に閉じたときに"固定済"センサーが作動する必要があります。チャックが完全に開いたときに"開放済"センサーが作動する必要があります。チャックが未完成の部品を保持している場合、どちらのセンサーも作動しません。

Robot Integration Example

この図は、VMCの右側に設置されたロボットを示しています。

ロボットは右側の窓から原材料をロードします。
側面の窓はエアシリンダー[1]によって開閉されています。ロボットはエアシリンダーの動作を制御します。
側面の窓には、開閉近接センサーが取り付けられています。ロボットは、窓のセンサーの状態を監視します。
テーブルには空圧式万力[3]が取り付けられています。機械は万力の操作を制御します。

注意： 側面窓の状態がHaasコントロールによって監視されていないため、このロボットセットアップにはセル安全信号がありません。

窓開閉、エアシリンダー
ロボットアーム
空圧式バイス
側面の窓
ロボットケージ
Haas VMC

このGコードプログラムは、Haas制御とロボット間のハンドシェイク順序を示しています。

CNC: 準備Gコード
CNC: テーブルをロード位置に移動する
CNC：万力を開き、万力が完全に開くのを待つ
CNC： ロボットを呼び出す（M23未完成品ロードのシーケンス）
Robot: 窓を開き、窓が完全に開くまで待つ
ロボット： アームが原料を万力にロードする M-Fin信号をCNCに送信する
CNC: 万力を閉じ、万力が完全に閉じるまで待つ
CNC： ロボットを呼び出す（M24機械からの撤回）
Robot: アームが機械から離れる
ロボット：窓を閉じます。M-Fin信号をCNCに送信する
CNC: XおよびYの位置を確認する
CNC: 最初の作業を実行する
CNC： 最初の操作が完了するロボットを呼び出す（M25部品裏返しのシーケンス）
Robot: 窓を開き、窓が完全に開くまで待つ
ロボット： 部品を掴む M-Fin信号をCNCに送信する
CNC：万力を開き、万力が完全に開くのを待つ
CNC： ロボットを呼び出す（M21部品を裏返す）
ロボット： アームが部品を裏返す M-Fin信号をCNCに送信する
CNC: 万力を閉じ、万力が完全に閉じるまで待つ
CNC： ロボットを呼び出す（M24機械からの撤回）
Robot: アームが機械から離れる
ロボット：窓を閉じます。M-Fin信号をCNCに送信する
CNC: XおよびYの位置を確認する
CNC: 2番目の作業を実行する
CNC： 2番目の作業が完了するテーブルをロード位置に移動する
CNC： ロボットを呼び出す（M22完成部品取り出しのシーケンス）
Robot: 窓を開き、窓が完全に開くまで待つ
ロボット： 部品を掴む M-Fin信号をCNCに送信する
CNC：万力を開き、万力が完全に開くのを待つ
CNC： ロボットを呼び出す（M23機械からの撤回）
ロボット： アームが機械から部品を取り出す M-Fin信号をCNCに送信する
CNC: プログラム終了、プログラムを繰り返す

注意： 以下に示す配線図は、上記のロボット統合の例に使用されたものであり、アプリケーションによっては機能しない場合があります。

Emergency Stop回路
Clamp / Unclampソレノイド

M-Fin信号リレー
8M PCB配線

エアシリンダーソレノイド
グリッパーソレノイド
窓センサー

Robot E-stop Connection

[非常停止]信号：CNCからロボット

機械からロボットの安全回路に[非常停止]信号を送信するには、2つの方法があります。

方法1：（推奨）

TB1-B端子9および10を使用して補助リレーを配線し、ロボットの安全回路に信号を送ります（図を参照）。 Haas CNCは、[非常停止]ボタンのいずれかがアクティブまたは非アクティブになったとき、リレーのオン／オフを切り替えます。リレーがNOを出力すると、NC接点をロボットの安全回路に接続できます。

リレーコイルを駆動するには外部電圧が必要です。
許容外部電圧範囲は0V〜60VDCです。
負荷は30mAを超えてはなりません。

注：機械との統合が最小限であるため、Haasはこの方法の使用を推奨しています。

方法2：（受継ぎ）

機械の各[非常停止]ボタンの背面に追加のNCまたはNOコンタクタを取り付けます。次に、コンタクタをデイジーチェーンで配線し、信号をロボットに送ります。 [非常停止]ボタンを押すと、コンタクタからの信号がロボット安全回路に送られます。

これらのコンタクタは、最寄りのハース販売代理店で注文できます。

P/N 61-0046A 通常開のコンタクタ
P/N 61-0047A 通常閉のコンタクタ

注：使用可能なリモート[E-Stop]リセット信号はありません。機械が[E-stop]状態になったら、リセットする唯一の方法は、[E-stop]ボタンを物理的に引いてから[Reset]ボタンを2回押すことです。

[非常停止]信号：ロボットからCNC

TB1-B端子7、8、11、12を使用してロボットの[非常停止]を接続します。

I/O PCBからJP1を取り外します。

[E-STOP] NC接点をTB-1B端子7および8に接続します。
[E-STOP] NO接点をTB-1B端子11および12に接続します。

ロボットからCNC [非常停止]入力の状態を表示するには：

DIAGNOSTICを押して、I/O タブに移動します。
キーワード"STOP をタイプしてF1 ボタンを押します。
70 ESTOP MASTER と 98 RR_REDUNDANT_ESTOPの入力を見つけます。
スイッチを押して、入力ビットが0から1に切り替わり、その逆であることを確認します。
注意： 制御は、補助非常停止ボタンを押すと非常停止（4）アイコンを表示します。

Cell Safe Methods

セル安全機能では、ロボットセル内での機械の使用に対応するために、ドアが開いている間でもプログラムを実行し続けることができます。ロボットインテグレーターは、安全なセルカバーを確保する責任があります。ロボットセルの存在は、2つの方法のいずれかでロボットセルから制御に送信される信号の検出によって確認されます。どちらかまたは両方を使用できます。

注： VMCでは、前方ドアのみが制御によって監視されており、側面窓の状態は監視されていません。側面窓には機械式ロックがありますキーでロックできます。

方法1：セル安全入力パルス

ロボットはCNC制御にパルス信号を送信します。

機械は、離散パルスのセル安全入力を監視します。
このパルスは、方形波（3〜10ヘルツ@ 50％デューティサイクル）でリレーをトリガーすることによって作成できます。
リレーの（NOまたはNC）接点をI/O PCB TB1-A端子3&6に接続できます。
注意： これらの入力端子に外部電圧が印加されると、I/O PCBが損傷します。

セル安全入力パルスの状態を表示するには：

診断ボタンを押します。
I/O タブに移動します。
CELLとタイプする
F1 ボタンを押します。

制御でパルスが受信された場合、入力値＃103 CELL_SAFE は0から1に切り替わります。

方法2：マクロ変数タイマー

2番目の方法の場合、ロボットはイーサネットによってプログラムマクロ変数＃3196に値を書き込みます。

この変数はいつでも読み取ることができますが、設定はGコードプログラムではなく、イーサネットでのみ可能です。範囲は0〜5000ミリ秒です。タイマーはこの値からカウントダウンします。ゼロに達すると、セルはもはや安全ではないと見なされます。セルの安全性を維持するために、この変数はカウンタがゼロに達する前にリセットする必要があります。

注意： 2番目の方法は、デッドマンスイッチまたはロボットの教示モードでの使用に適しています。

機械変数への書き込み方法の詳細については、機械データ収集 - NGCを参照してください。

機械は、プログラムが実行されているときは、両方の信号方式を監視して、セル安全信号の存在を確認します。この機能を有効または無効にする必要はありません。セル安全信号が存在するときにドアが開かれると、ドアの開いている間は、その時のアクティブなプログラムが続行されます。有効なセル安全信号があり、ドアが開いていると、スピンドル速度が制限されます。最大スピンドル速度は、 292、ドアオープンスピンドル速度制限の設定値となります。スピンドルの速度がこのスピードを超えているときにドアが開放された場合、スピンドルは制限スピードに向けて減速します。

ドアが開いていてセルが安全でない場合、機械はドアホールド状態になります。軸の動きが停止し、スピンドル速度が制限されます。

M-Codes Relays

NGC I/O PCBには、（5）ユーザーリレー出力があります。8Mオプションには、（8）ユーザーリレー出力があります。

これらのリレーは2つの方法で操作できます。

方法1：オン／オフ

この M59 Pnnn （オン）および M69 Pnnn （OFF）コードは、プローブ、補助ポンプ、クランプ装置などをアクティブにするために使用できます。これらのデバイスを個々のリレーの端子ストリップに接続します。これらのリレー接点は他のすべての回路から絶縁されており、3.0Aで最大120VACに切り替えることができます。リレーは単極双投（SPDT）です。

注意： RESET ボタンを押すと、アクティブ化されたMコードリレーがオフになります。

方法2：オンにしてM-Fin信号を待つ

M29 Pnnn（ミル）およびM129 Pnnn（旋盤）コードは、ロボットを呼び出してタスクを実行するために使用されます。 Haas制御がこれらのコードを実行すると、リレーがオンになり、ロボットがタスクを完了するのを待ちます。ロボットはタスクを完了してから、Haas制御にM-FIN信号を送信します。 Haas制御がM-Fin信号を受信すると、リレーをオフにしてプログラムを続行します。

注意： RESET ボタンを押すと、リレー・アクティベートされた付属品の終了を待っている作業がすべて停止します。

ユーザーMコードリレー機能コード表

この表には、I/O PCB上の5つのユーザーリレーと3つの8MオプションPCBのアドレスコードが含まれています。ソフトウェアバージョン 100.19.000.1400 では、Mコードリレーのリセット動作が変更されています。さらにMコードが必要な場合は、 8Mインストール手順を参照してください。

User Relay Location - このコラムは、I/O PCBまたは8MオプションPCBのいずれか上の各リレーの物理的な位置を示します
Turn On - このコラムには、リレーをトリガするMコードが一覧表示されます。
Turn Off - このコラムには、リレーをオフにトリガーするMコードが一覧表示されます。
Turn On and Wait for M-Fin Signal - このコラムには、リレーをオフにトリガする終了信号を待っている間に、リレーをオンにトリガする別のMコードのセットが一覧表示されます。
Will Turn Off with [RESET], [E-STOP] or ALARM - このコラムは、 [RESET]、[E-STOP] または ALARM に対して各設定がどのように異なる反応を示すかを示します。

I/O PCB

ユーザーリレーの場所	オンにする	切る	オンにしてM-FIN信号を待つ	[RESET]、[E-STOP]、またはアラームでオフになります
I/O PCB M21 TB3A：1,2,3	M59 P114	M69 P114	ミル： M29 P114、旋盤： M129 P114	はい
I/O PCB M22 TB3A：4,5,6	M59 P115	M69 P115	ミル： M29 P115 、旋盤： M129 P115	はい
I/O PCB M23 TB3B：7,8,9	該当なし - Haasロボットパッケージのみ¹	該当なし - Haasロボットパッケージのみ¹	該当なし - Haasロボットパッケージのみ¹	はい
I/O PCB M24 TB3B：10,11,12	該当なし - Haasロボットパッケージのみ¹	該当なし - Haasロボットパッケージのみ¹	該当なし - Haasロボットパッケージのみ¹	はい
I/O PCB M25 TB2：1,2,3	M59 P112	M69 P112	ミル： M29 P112 、旋盤： M129 P112	はい

注：

I/O PCBのユーザーリレーM23 とM24 は、Haasロボットパッケージで使用されるように工場で設定されています。ロボットオプションがない場合、これらの2つのリレーの機能は、ユーザーリレーキットが購入された場合にのみユーザーが使用できます。ユーザーリレーのサービスアップデートを参照してください。

Bank #1

ユーザーリレーの場所	オンにする	切る	オンにしてM-FIN信号を待つ	[RESET]、[E-STOP]、またはアラームでオフになります
8M PCB＃1（JP1およびJP5） M21	M59 P90	M69 P90	ミル： M29 P90 、旋盤： M129 P90	はい¹
8M PCB＃1（JP1およびJP5） M22	M59 P91	M69 P91	ミル： M29 P91 、旋盤： M129 P91	はい¹
8M PCB＃1（JP1およびJP5） M23	M59 P92	M69 P92	ミル： M29 P92 、旋盤： M129 P92	はい¹
8M PCB＃1（JP1およびJP5） M24	M59 P93	M69 P93	ミル： M29 P93 、旋盤： M129 P93	はい¹
8M PCB＃1（JP1およびJP5） M25	M59 P94	M69 P94	ミル： M29 P94 、旋盤： M129 P94	はい¹
8M PCB＃1（JP1およびJP5） M26	M59 P95	M69 P95	ミル： M29 P95 、旋盤： M129 P95	はい¹
8M PCB＃1（JP1およびJP5） M27	M59 P96	M69 P96	ミル： M29 P96 、旋盤： M129 P96	はい¹
8M PCB＃1（JP1およびJP5） M28	M59 P97	M69 P97	ミル： M29 P97 、旋盤： M129 P97	はい¹

注：

バンク1（JP1）の動作は、「Status Relays」f機能が有効になっている場合、変化します。（工場出荷時の設定 315.26）。この機能の詳細については、 MDC - 8Mオプションステータスリレーを参照してください。

Bank #2

ユーザーリレーの場所	オンにする	切る	オンにしてM-FIN信号を待つ	[RESET]、[E-STOP]、またはアラームでオフになります
8M PCB #2 (JP2およびJP5) M21¹	M59 P103	M69 P103	ミル： M29 P103、旋盤： M129 P103	はい/いいえ²
8M PCB #2 (JP2およびJP5) M22¹	M59 P104	M69 P104	ミル： M29 P104、旋盤： M129 P104	はい/いいえ²
8M PCB #2 (JP2およびJP5) M23¹	M59 P105	M69 P105	ミル： M29 P105、旋盤： M129 P105	はい/いいえ²
8M PCB #2 (JP2およびJP5) M24¹	M59 P106	M69 P106	ミル： M29 P106、旋盤： M129 P106	はい/いいえ²
8M PCB #2 (JP2およびJP5) M25¹	M59 P107	M69 P107	ミル： M29 P107、旋盤： M129 P107	はい/いいえ²
8M PCB #2 (JP2およびJP5) M26¹	M59 P108	M69 P108	ミル： M29 P108、旋盤： M129 P108	はい/いいえ²
8M PCB #2 (JP2およびJP5) M27¹	M59 P109	M69 P109	ミル： M29 P109、旋盤： M129 P109	はい/いいえ²
8M PCB #2 (JP2およびJP5) M28¹	M59 P110	M69 P110	ミル： M29 P110、旋盤： M129 P110	はい/いいえ²

注記：

2019年以降にパレットチェンジャーなしで製造された機械の場合、バンク#2の出力P106～P109のみが機能します。さらに出力が必要な場合は、出力B79～P86を使用するためにバンク#2をバンク#3に切り替えます。ただし、バンク#3のリレーは、[RESET]、[E-STOP]、またはアラームでオフにならないことに注意してください。予備出力を得る別の方法は、バンク#2を置き換えるわるサービスキット93-3913 2ND 8M予備NGC ADDONを取り付けることです（予備出力はC-APLを備えた機械では制限されています）。詳細については、8Mオプション - 取り付け - AD0162の手順を参照してください。
AutodoorやAPLなどの一部の工場出荷時オプションでは、有効にすると合、バンク#2およびバンク#4からのリレーを使用します。これらのオプションが機械にインストールされている場合、使用されるリレーはリセット時にオフになる場合とオフにならない場合があります。

Bank #3

ユーザーリレーの場所	オンにする	切る	オンにしてM-FIN信号を待つ	[RESET]、[E-STOP]、またはアラームでオフになります
8M PCB＃3（JP3およびJP5） M21	M59 P79	M69 P79	ミル： M29 P79、旋盤： M129 P79	いいえ
8M PCB＃3（JP3およびJP5） M22	M59 P80	M69 P80	ミル： M29 P80、旋盤： M129 P80	いいえ
8M PCB＃3（JP3およびJP5） M23	M59 P81	M69 P81	ミル： M29 P81、旋盤： M129 P81	いいえ
8M PCB＃3（JP3およびJP5） M24	M59 P82	M69 P82	ミル： M29 P82、旋盤： M129 P82	いいえ
8M PCB＃3（JP3およびJP5） M25	M59 P83	M69 P83	ミル： M29 P83、旋盤： M129 P83	いいえ
8M PCB＃3（JP3およびJP5） M26	M59 P84	M69 P84	ミル： M29 P84、旋盤： M129 P84	いいえ
8M PCB＃3（JP3およびJP5） M27	M59 P85	M69 P85	ミル： M29 P86、旋盤： M129 P85	いいえ
8M PCB＃3（JP3およびJP5） M28	M59 P86	M69 P86	ミル： M29 P86、旋盤： M129 P86	いいえ

M-Fin Signal

M-Fin機能は、内部ワイヤーハーネス P/N: 93-MFININ をインストールすることと、M-FinケーブルP/N：CNCでロボットとインターフェースすることで設定できます。

M-Fin入力： M29 Pxxxx Mコードを使用する際には M-Fin信号入力が必要です。ピン3、4はこの入力に使用されます。

重要： リレーを使用してこの入力をアクティブにします（図を参照）。この入力には電圧を加えないでください。M-Fin信号が検知されると、診断＃18 M_FIN_INPUTビットが切り替わります。

M-Fin出力： これは、I/O PCBに組み込まれた通常開いているリレーです。ピン1、2はこのリレーに使用されます。このリレーは、 M59 P4 でアクティブに、 M69 P4で非アクティブにできます。

Robot Door Sensors

Haas機械には、コントロールペンダントとドア開放センサーを取り付けることをお勧めします。これらのセンサーは、ロボットが安全に作動できるかどうかを判断するために使用できるロボットへの入力を提供します。これらのアプリケーションには、任意の近接センサーを使用できます。コントロールペンダント近接センサーは、ペンダントがロボットの作動に安全な位置にあることを確認するために使用されます。ドア開放センサーは、自動ドアが完全に開いていること、および機械に入るのが安全であることを確認します。

VMCの場合ように、機械に2つのドアがある場合は、ドアごとに1つずつ、合わせて2つのセンサーを設置できます。両方に通電し信号を送信するために、以下に示すように入力を並列または直列で両方に配線する必要があります。

外部センサーは、ロボットに直接配線することも、ロボットとの通信に使用されるインターフェースに配線することもできます。

Setting 276 - Fixture Clamp Input Number

この設定は、保持具の固定具クランプを監視するための入力番号を指定します。

機械はアラーム180 固定具クランプ障害を発します。

固定具クランプ入力が保持具がクランプされていないことを示している間にスピンドルに開始を指示した場合。
スピンドルが回転している間に固定具クランプ入力信号が変化した場合。

注意：この機能は、送り動作中にのみセンサーを監視します。急激な動きやハンドルジョギング中はセンサーを監視しません。

図は、補助圧力スイッチの統合を示しています。アースは端子6に接続されています。端子5は入力＃97 WORK_HOLD_CLAMPです。この例では、設定 276 は 97に設定されています。

注意：この保持具クランプ入力は、 NCまたはNO空気センサーによってトリガされる必要があります。この入力には電圧を接続しないでください。すでに12V電源供給があるので、センサーは入力をトリガーするスイッチとして機能します。

User Inputs

I/O PCBにおけるユーザー入力

I/O PCBには、TB5における2つの利用可能な入力（100 (#11100)および101 (#11101)）のセットが含まれています。

注：これらの入力に接続されるデバイスについては、それぞれに電源供給を確保しなければなりません。

デバイスによってピン1およびピン2の間に10～25VDCが加わる場合、入力100ビット（マクロ#11100）は1から0に変わります。

デバイスによってピン3とピン4の間に10～25VDCが加わる場合、入力101（マクロ#11101）ビットは1から0に変わります。

Robot Integration Aid - NGC